第三章 基因的本质

1 / 9 第三章 基因的本质 第三章基因的本质 第一节 DNA 是主要的遗传物质 一、知识结构 二、教材分析 1.本小节教材主要讲述 DNA 是遗传物质的直接证据 -“ 肺炎双球菌的转化实验 ” 和 “ 噬菌体侵染细菌的实验 ” 。本小节的引言部分，首先联系前面所学知识，指出 DNA 和蛋白质都是染色体的重要组成成分。然后，引导学生思考一个曾经在科学界争议了很长时间的问题： “DNA 与蛋白质究竟谁是遗传物质 ?” 这样既点出了本小节要研究的主题，又可以引起学生探究这一问题的兴趣。在讲述 DNA 是遗传物质的实验证据时，为了 加强学生科学思维方法的培养，教材采用了先交代科学家对实验的设计思想，即把 DNA 和蛋白质分开，单独地、直接地去观察 DNA 的作用；然后再讲述实验过程的方法。为了使学生更全面地理解 DNA 是真正的遗传物质这一结论。与原教材相比，本教材在教学内容上增加了肺炎双球菌转化实验内容。在讲述噬菌体侵染细菌的实验时，也改变了旧教材中直接说明 “ 噬菌体将 DNA 注入细菌 ” 的叙述方法，而是用研究时采用的 “ 同位素标记法 ” 来说明。这样讲述符合科学研究的过程，可以很自然地导出 DNA 是遗传物质的结2 / 9 论，使学生容易接受，并且能使学生受到科学方法教 育。 2.本小节教材的最后安排了 “DNA 的粗提取与鉴定 ” 实验。通过这一实验，不仅要使学生学会 DNA粗提取和鉴定的方法，更重要的是培养学生的动手能力和学会进行科学实验的一些基本技能。 3.本小节内容与其他章节的联系： 染色体和 DNA 的关系，与第一章组成生物体的化合物中核酸知识有关； DNA 是遗传物质还与细胞增殖有关； DNA 是遗传物质与生物的生殖和发育紧密联系。 三、教学目标 1.知识目标 DNA 是主要的遗传物质 (c:理解 ) 2.能力目标 (1)从生殖过程、染色体化学组成 以及遗传物质存在部位划分来分析染色体是遗传物质的主要载体，训练学生逻辑思维的能力。 (2)以噬菌体侵染细菌的实验说明 DNA 是遗传物质，训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。 四、重点 难点和解决方法 1.重点 (1)肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。 3 / 9 (2)噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。 2.难点 肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。 3.解决方法 (1)使用挂图、投影仪或展示平台等进行直观教学。 (2)图文对照阅读，加深对知识的理解。 (3)列表展示，充分调动学生学习积极 性，提高教学质量。 五、教具准备 噬菌体侵染细菌示意图；投影仪或展示平台；多媒体课件。 六、学法指导 指导学生听课，让学生学会思考。具体包括： 1.让学生领悟课堂的教学目标； 2.使学生抓住教学重点； 3.让学生正确处理好听课与记笔记的关系。 七、课时安排 1 课时 一 教学程序 导言 :生活中同学们听过这样 些话语 :“ 龙生龙，凤生风，老鼠生来会打洞 ” ； “ 种瓜得瓜，种豆得豆 ” ；那么谁知道这讲述的是自然界的一种什么现象呢 ?还有 :“ 一母生九子，连母十个样 ” 。这又说明什么呢 ? 学生活动 :讨论思考回答 :说明生物界的遗传变异现象。 教师提示 :在第一册教材的绪论中我们曾讲到，遗传和变异4 / 9 是生物体的六个基本特征之一，今天我们共同来探讨这方面的知识。 提问 :再举例说明什么是遗传 ?什么是变异 ? 学生联系实际回答 :(略 ) 教师在学生回答的基础上进一步点拨，必须明确 : (1)遗传和变异是生物体最重要的特征。 (2)生物遗传的特性，使生物界的物种能保持相对稳定。生物的变异特性，使生物个体能产生新的性状，以至形成新的物种。遗传和变异是对立统一的关系，是生物进化的重要因素。 通过例题对该知识进行理解 : 例 从地层里挖出来的千年古莲种子，种在泥塘仍能萌发，生叶开花，但花色与现代莲稍有不同，说明生物具有 () A.适应性 B.多样性 c.变异性 D.遗传性和变异性 答案 :D 一、 DNA 是主要的遗传物质 设疑 :同学们是否知道遗传物质是什么 ?遗传物质的载体是什么 ? 学生回答 :(略 ) 教师给予肯定并讲述 :现代细胞学和遗传学已研究得知，遗传物质是 DNA 和 RNA，染色体是遗传物质的主要载体，本节课就此问题与同学们探讨一下 : 5 / 9 (一 )染色体是遗传物质的主要载体 多媒体课件银幕显示 :哺乳动物产生子代的染色体变 化图。 并展示下列并提问 : (1)亲代与子代之间要保持染色体数目的恒定，必须经过哪些过程 ? (2)染色体数目是如何变化的，其特点如何 ? (3)染色体的化学成分主要有哪些 ? 学生活动 :观察、思考、讨论并回答 (略 ) 教师鼓励并点拨 (细胞水平 ):亲代与子代是以生殖细胞作为“ 桥梁 ” ，通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精作用的研究，人们了解到染色体在生物的传种接代过程中能保持一定的稳定性和连续性。故人们认为染色体在遗传上有重要作用。 染色体为什么在遗传上起作用呢 ? 通过对染色体的化学成分分析 (分子水平 ):得知它主要是由DNA 和蛋白质组成的，其中 DNA 在染色体里含量稳定，是主要的遗传物质。由于细胞里的 DNA 大部分在染色体上，因此，染色体是遗传物质的主要载体。 还有什么是遗传物质的载体 ? 6 / 9 学生联系前面知识回答 :线粒体、叶绿体。 那么，科学家是如何证明 DNA 是遗传物质呢 ? 他们的做法是 :设法把 DNA 和蛋白质分开，单独地、直接地去观察 DNA 的作用，下面介绍两个经典实验。 (二 )肺炎双球菌的转化实验 学生活动 :阅读教材第 2 页，了解肺炎双球菌的两种类型 :R型和 S 型。 教师投影显示格里菲思的如下实验 : (1)活的无毒性的 R 型细菌老鼠 健康 (2)活的有毒性的 S 型细菌老鼠 死亡 (3)灭活的 S 型细菌老鼠 健康 (4)活的 R 型 +死的 S 型老鼠 死亡 师生从投影的四组实验共同讨论看出 :在第四组实验中，已经被加热杀死的 S 型细菌中，定含有一种促使 R 型细菌转化成 S 型细菌的活性物质，那么它到底是什么呢 ? 在 1944 年，美国科学家艾弗里和他的同事，做了如下实验 : 把 S 型细菌的组成物质全部分离，并分别与 R 型细菌混合培养，得到如下结果 : 7 / 9 学生通过上图对 比，得知是 S 型细菌的 DNA 使得 R 型转化成S 型细菌，并能传递给后代，说明 DNA 是遗传物质。 (三 )噬菌体侵染细菌实验 学生活动 :阅读教材 P4，了解 T2 噬菌体的结构和化学组成。 教师显示 T2 噬菌体挂图并强调 :T2 噬 菌体是由头部和尾部组成的，头部和尾 部的外壳是由蛋白质组成，在头部内含 有一个 DNA 分子。它是一种专门寄生在细 菌体内的病毒。而细菌是一种单细胞的 原核生物。 设疑 : (1)科学家为什么把噬菌体作为研 究 DNA 是遗传物质的材料 ? (2)科学家是如何进行研究的 ? 学生活动 :阅读教材 P4 页并回答，由于 T2 噬菌体只有 DNA和蛋白质两种化学物质组成，而 DNA 是由 c、 H、 o、 N、 P 五种元素组成，蛋白质是由 c、 H、 o、 N，有的含有 P 和 S 元素组成的。所以科学家采用放射性同位素标记法进行研究。 教师投影显示如下表格 : 8 / 9 亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体 32p 标记 DNA 有 32P 标记 DNADNA 有 32P 标记 35S 标记蛋白质无 35S 标记蛋白质外壳蛋白质无 35S 标记 学生讨论总结得出结论 :DNA 分子具有连续性，是遗传物质。 再设疑 :遗传物质是否只有 DNA 一种呢 ? 学生阅读教材第 4 页 可知 :除了 DNA 外还有 RNA，如烟草花叶病毒，它不含 DNA，只含有蛋白质和 RNA，在这两种成分中，科学家研究证明 RNA 是遗传物质。因为绝大多数生物的遗传物质是 DNA，所以说 DNA 是主要的遗传物质。 三 教学目标巩固 1.艾弗里的实验结果证明 S型细菌中哪种物质导致 R型细菌转化的，说明什么问题 ? 2.噬菌体侵染细菌实验证明蛋白质是遗传物质，还是 DNA 是遗传物质 ? 3.遗传物质的主要载体是什么 ?为什么 ? 四 布置作业 1完成 P7 复习题第一、二题。 2在证明 DNA 是遗传物质的几个著名经典实验中 ，在实验设计思路中最关键的是（） A.要用同位素标记 DNA 和蛋白质 B.要分离 DNA 和蛋白质 c.要得到噬菌体和肺炎双球菌 D.要区分 DNA 和蛋白质，单独观察它们的作用 9 / 9 答案： D 3玉米叶肉细胞中 DNA 的载体是（） A.线粒体、中心体、染色体 B.叶绿体、核糖体、染色体 c.染色体、中心体、核糖体 D.染色体、叶绿体、线粒体 答案： D 五 总结 本节课主要学习了征明 DNA 是主要遗传物质的两个经典实验 : (一